Hace unos 60.000.000 de años, a comienzos del Terciario, clima era muy cálido; el nivel del mar estaba por encima del actual e inundaba con sus aguas gran parte de los continentes actuales.
El amplio y abierto Mar de Tethys (precursor del Mediterráneo) anegaba vastas extensiones de Europa y del norte de África. Durante el Terciario, en los últimos 60 millones años, el mar de Tethys se fue estrechando por el este hasta quedar separado del Océano Indico. Abarcaba en una misma extensión al Mediterráneo, al Mar negro y al Mar Caspio. Luego, movimientos alpinos aislaron al mar Negro y al Caspio, que quedaron convertidos en mares interiores. El Mediterráneo siguió conectado por occidente con el Océano Atlántico.
Pero entre hace unos 6 y 5 millones de años, el Mediterráneo sufrió desecaciones repetidas ya que su conexión con el Atlántico llegó a ser restringida por el desplazamiento de las placas tectónicas, que aún continúa..
El fenómeno pudo también estar ayudado parcialmente por bajadas y subidas glaciares del nivel del mar, relacionadas con cambios que se registraban en el volumen acumulado de hielo en la Antártica y en Groenlandia. También se ha constatado que cambios climáticos debidos a ciclo orbitales, como el de la presesión de los equinoccios, produjeron en esta época en la cuenca mediterránea agudas y duraderas sequías, que influenciaron en los ritmos de desecación y llenado de las pequeñas cuencas en que quedaba dividido y en donde se depositaban espesos sedimentos salinos, y los hielos fuesen más abundantes.
Durante cientos de miles de años, el paisaje del fondo del Mediterráneo, casi completamente desecado, debió asemejarse a una región semidesértica, con lagunas diseminadas de aguas salobres, hacia las que fluían los ríos a través de profundos cañones.
Durante este período las aguas remanentes eran tan saladas que impedían la vida de la fauna marina. Los espesores son difíciles de explicar si no es porque se fuesen acumulando en sucesivas invasiones y evaporaciones de aguas saladas oceánicas. Hoy día, la evaporación completa del actual Mediterráneo, si se cerrase Gibraltar, llevaría unos 1.000 años y en su fondo se formaría un sedimento de sales de 70 metros de espesor.
Entre el Mioceno y el Plioceno, hace unos 5,4 millones de años, otro cataclismo en el extremo occidental del Mediterráneo volvió a abrir la comunicación con el Atlántico, esta vez, por Gibraltar. Y desde entonces el Mediterráneo se encuentra en equilibrio gracias al agua superficial que entra desde el Atlántico, la cual compensa la suma del déficit por evaporación que sufre la cuenca y el caudal de la corriente profunda que
se escapa al océano por las profundidades del estrecho.
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